Métodos Numéricos em Análise Estrutural

Código:

MESTEC01

Sigla:

MNAE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Construção Civil e Engenharia Civil

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Civil
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MESTEC	18	Plano Oficial	1	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Conhecer os fundamentos e saber aplicar as técnicas de modelação numérica para a resolução de problemas estruturais e geotécnicos associados à Engenharia Civil.

Compreensão dos fundamentos do Método dos Elementos Finitos, incluindo formulações distintas e sua implementação computacional.

Capacidade para tomada de decisão na seleção das metodologias mais adequadas para a simulação estrutural e geotécnica de problemas de Engenharia Civil.

Capacidade de interpretação crítica de resultados provenientes de modelação numérica e sua utilização nos processos de dimensionamento estrutural e geotécnico.

Resultados de aprendizagem e competências

Esta unidade curricular (UC) tem por objetivo desenvolver as seguintes competências: (i) capacidade de definição dos procedimentos do MEF na obtenção de um sistema de equações algébricas que fornece uma solução numérica aproximada para as equações diferenciais regentes do fenómeno físico em análise;

(ii) identificação dos aspetos algorítmicos fundamentais do MEF em diversas aplicações de índole estrutural e geotécnica com avaliação crítica das soluções encontradas;

(iii) capacidade de aplicar o MEF na resolução de problemas estruturais e geotécnicos;

(iv) capacidade de utilização do MEF em estudos paramétricos para aferir o peso relativo de diversos fatores na qualidade/eficiência/segurança/custo da solução procurada.

Como resultados da aprendizagem o estudante dominará a teoria subjacente ao MEF, desenvolverá a experiência na sua aplicação prática e a capacidade crítica na avaliação dos resultados obtidos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Boa formação de base.

Programa

1 – Introdução à aplicação de métodos numéricos a problemas de engenharia.

2 – Introdução ao método dos elementos finitos e seu campo de aplicação.

3 – Método dos elementos finitos em problemas unidimensionais.

4 – Método dos elementos finitos em meios contínuos 2D e 3D.

5 – Método dos elementos finitos aplicado a problemas com flexão.

6 – Método dos elementos finitos aplicado a problemas de percolação.

7 – Aplicação de programas de elementos finitos para resolução de problemas estruturais e geotécnicos.

Bibliografia Obrigatória

Azevedo Álvaro Ferreira Marques Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia; Método dos elementos finitos
Potts David M.; Finite element analysis in geotechnical engineering. ISBN: 0-7277-2753-2 (vol. 1)

Bibliografia Complementar

Cook Robert D.; Concepts and applications of finite element analysis. ISBN: 0-471-50319-3
Zienkiewicz, O. C.; Taylor, R. L.; The^finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Sixth Edition. ISBN: 0750663219
Bathe Klaus-Jurgen; Finite element procedures. ISBN: 0-13-301458-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A unidade curricular funcionará num regime de aulas teórico-práticas nas quais serão transmitidos os conceitos teóricos previstos nos conteúdos programáticos, acompanhados de referências aos respetivos campos de aplicação. No âmbito das aulas práticas será explorada a implementação computacional do método dos elementos finitos, através da realização de trabalhos práticos.
A experiência obtida na utilização de programas de elementos finitos contribuirá para consolidar o conhecimento adquirido, fornecendo aos estudantes as aptidões necessárias num contexto profissional.

Software

Geo-Slope Office

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho prático ou de projeto	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	56,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho escrito	20,00
Total:	132,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à UC, conforme estabelecido nas regras de avaliação da FEUP. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma UC se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação será realizada com base nas classificações obtidas nos trabalhos práticos e no exame final. A classificação final será obtida de acordo com a seguinte ponderação: Trabalhos práticos (50%); Exame final (50%).Todas as componentes de avaliação são expressas na escala de 0 a 20 valores.